Một số căn nguyên vi rút gây hội chứng viêm não cấp tại Bắc Giang, 2004-2017

Một số căn nguyên vi rút gây hội chứng viêm não cấp tại Bắc Giang, 2004-2017.Hội chứng viêm não cấp (HCVNC) do vi rút là vấn đề y tế công cộng trên toàn thế giới do bệnh có tỷ lệ tử vong cao (10-20%), hoặc để lại một trong số các di chứng thần kinh nặng nề như động kinh, giảm vận động, liệt các chi, rối loạn ngôn ngữ, giảm trí tuệ… Các di chứng thần kinh chiếm tỷ lệ 10-30% người mắc bệnh, để lại gánh nặng cho gia đình và xã hội [1], [28], [111].

Trên thế giới, tỷ lệ hiện mắc của HCVNC do vi rút từ 3,5-7,4/100.000 dân, bệnh gặp ở mọi lứa tuổi nhưng cao hơn ở trẻ em [50]. Theo số liệu đã công bố, ở các nước phương tây và các nước nhiệt đới, tỷ lệ mắc HCVNC ở trẻ em trong những năm gần đây là 10,5-13,8/100.000; tỷ lệ này trên người trưởng thành 2,2/100.000 [62]. Các căn nguyên gây HCVNC bao gồm vi khuẩn, vi rút, ký sinh trùng và có thể là một số hợp chất hóa học… [35], [43], [57], nhưng vi rút vẫn là tác nhân chủ yếu gây HCVNC. Các vi rút gây HCVNC gồm nhiều nhóm khác nhau, như nhóm lây truyền trực tiếp qua đường hô hấp, đường tiêu hóa như vi rút đường ruột, vi rút Nipah…; Nhóm lây truyền do động vật hoặc côn trùng truyền như vi rút viêm não Nhật Bản (VNNB), vi rút Tây sông Nil… Nhóm vi rút tiềm ẩn như vi rút Herpes. Trong số các nhóm tác nhân gây HCVNC, có những tác nhân gây bệnh mang tính toàn cầu như các vi rút nhóm herpes, nhưng cũng có những căn nguyên mang tính khu vực như vi rút VNNB. Trong số các tác nhân vi rút gây HCVNC, mới có vắc xin dự phòng bệnh VNNB [2], [51], [60], [68], [124].
Tại Việt Nam, tỷ lệ mắc HCVNC được ghi nhận cao ở các tỉnh phía Bắc trên 6,0/100.000 dân, có xu hướng giảm dần trong 10 năm chỉ còn 1,4-3,0/100.000 dân, giai đoạn 1998-2007 [135]. HCVNC do vi rút VNNB được ghi nhận ở hầu khắp các vùng nông thôn đồng bằng hoặc miền núi, là tác nhân hàng đầu gây HCVNC cho trẻ em Việt Nam. Nhờ hiệu quả của chương trình tiêm chủng mở rộng, bệnh VNNB đã từng bước được khống chế. Trước năm 2000, hằng năm có khoảng 2000-3000 trường hợp mắc HCVNC do vi rút, trong đó căn nguyên do vi rút VNNB được xác định trung bình trên 50%, nhưng những năm gần đây các trường hợp HCVNC chỉ còn được ghi nhận 1200-1500 trường hợp, căn nguyên do vi rút VNNB được xác2 định đã giảm xuống còn 5-35% tùy từng địa phương, tùy theo thời gian, liên quan đến tỷ lệ bao phủ vắc xin VNNB [4], [6], [16], [25], [27]. Ngoài căn nguyên VNNBgây HCVNC, một số tác nhân vi rút khác gây HCVNC cũng đã được phát hiện ở Việt Nam như vi rút đường ruột ECHO 30, vi rút Banna (BAV), vi rút Nam Định (NDiV), vi rút Herpes [5], [12], [14], [24], [122].Bắc Giang là một tỉnh miền núi phía Bắc, tiếp giáp với nhiều tỉnh lân cận như Hải Dương, Lạng Sơn, Thái Nguyên, Hà Nội, Bắc Ninh, Quảng Ninh. Bắc Giang là nơi giao lưu, trung chuyển giữa các vùng miền, tiềm ẩn bùng phát các bệnh truyền nhiễm gây dịch. Năm 1999, vụ dịch viêm não lớn xảy ra với số mắc là 203 trường hợp, tử vong trên 30%, căn nguyên do vi rút VNNB được xác định là 33,3%, số còn lại chưa rõ nguyên nhân. Từ năm 2000, vắc xin phòng bệnh VNNB cho trẻ em ở tỉnh Bắc Giang đã được tăng cường sử dụng và đến năm 2007 đạt độ bao phủ vắc xin cho nhóm trẻ 1-5 tuổi là trên 90% [8], [16], [19]. Nhưng giám sát HCVNC cho thấy số các trường hợp mắc không có chiều hướng giảm. Nghiên cứu phát hiện vi rút từ quần thể muỗi tại Bắc Giang trong các năm 2006-2012 đã xác định có sự lưu hành của vi rút VNNB, vi rút Banna, vi rút Nam Định trong quần thể muỗi Culex. Trong số các vi rút mới phát hiện ở Bắc Giang từ muỗi, vi rút Banna đã được chứng minh là vi rút gây HCVNC [9], [83], [88]. Như vậy, số các trường hợp HCVNC không có chiều hướng giảm ở Bắc Giang có thể do những tác nhân vi rút nào? Vi rút gây HCVNC có những đặc điểm gì? Đây là những vấn đề cần được quan tâm nghiên cứu, định hướng cho dự phòng bệnh được hiệu quả. Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu: ”Một số căn nguyên vi rút gây hội chứng viêm não cấp tại Bắc Giang, 2004-2017” với hai mục tiêu sau:

1. Xác định một số căn nguyên vi rút Arbo, vi rút đường ruột và vi rút Herpes gây hội chứng viêm não cấp tại Bắc Giang, 2004-2017.
2. Mô tả một số đặc điểm sinh học phân tử vi rút viêm não Nhật Bản, vi rút đường ruột gây hội chứng viêm não cấp tại Bắc Giang, 2004-2017
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3
1.1. MỘT SỐ Đ C ĐIỂM CHUNG V  HỘI CHỨNG VIÊM NÃO C P 3
1.1.1. Một số khái niệm 3
1.1.2. Tình hình hội chứng viêm não cấp 3
1.1.3. Căn nguyên gây hội chứng viêm não cấp 7
1.1.4. Căn nguyên vi rút gây hội chứng viêm não cấp 7
1.2. Đ C ĐIỂM MỘT SỐ VI RÚT GÂY HỘI CHỨNG VIÊM NÃO C P
1.2.1. Vi rút viêm não Nhật Bản 9
1.2.1.1. Đặc điểm cấu trúc 9
1.2.1.2. Đặc điểm ổ chứa, đường truyền 10
1.2.1.3. Đặc điểm dịch tễ 11
1.2.1.4. Đặc điểm lâm sàng 12
1.2.1.5. Đặc điểm phân tử 13
1.2.1.6. Chẩn đoán 15
1.2.1.7. Phòng và điều trị 15
1.2.2. Vi rút Banna 16
1.2.2.1. Đặc điểm cấu trúc 16
1.2.2.2. Đặc điểm ổ chứa, đường truyền 17
1.2.2.3. Đặc điểm dịch tễ 18
1.2.2.4. Đặc điểm lâm sàng 18
1.2.2.5. Đặc điểm phân tử 19
1.2.2.6. Chẩn đoán 20ii
1.2.2.7. Phòng và điều trị 20
1.2.3. Vi rút Nam Định 21
1.2.3.1. Đặc điểm cấu trúc 21
1.2.3.2. Đặc điểm ổ chứa, đường truyền 22
1.2.3.3. Đặc điểm dịch tễ 22
1.2.3.4. Đặc điểm lâm sàng 22
1.2.3.5. Đặc điểm phân tử 22
1.2.3.6. Chẩn đoán 23
1.2.3.7. Phòng và điều trị 23
1.2.4. Vi rút đường ruột 24
1.2.4.1. Đặc điểm cấu trúc 24
1.2.4.2. Đặc điểm ổ chứa, đường truyền 25
1.2.4.3. Đặc điểm dịch tễ 25
1.2.4.4. Đặc điểm lâm sàng 25
1.2.4.5. Đặc điểm phân tử 25
1.2.4.6. Chẩn đoán 28
1.2.4.7. Phòng và điều trị 28
1.2.5. Vi rút Herpes 29
1.2.5.1. Đặc điểm cấu trúc 29
1.2.5.2. Đặc điểm ổ chứa, đường truyền 29
1.2.5.3. Đặc điểm dịch tễ 30
1.2.5.4. Đặc điểm lâm sàng 31
1.2.5.5. Đặc điểm phân tử 31
1.2.5.6. Chẩn đoán 33
1.2.5.7. Phòng và điều trị 34iii
1.3. PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN VÀ NGHIÊN CỨU PHÂN TỬ VI
RÚT
34
1.3.1. Phương pháp chẩn đoán 34
1.3.1.1. Phương pháp phân lập vi rút 35
1.3.1.2. Phương pháp miễn dịch Enzyme phát hiện IgM 36
1.3.1.3. Phương pháp PCr/Rt-PCR 37
1.3.2. Phương pháp nghiên cứu phân tử vi rút 38
1.3.2.1. Giải trình tự nucleotid thê hệ thứ nhất (Phương pháp Sanger) 39
1.3.2.2. Phương pháp giải trình tự gen thế hệ thứ hai (NGS) 39
1.3.2.3. Những ứng dụng của kỹ thuật giải trình tự nucleotid 40
1.3.3. Phần mềm tin y sinh học 40
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42
2.1. Đối tượng nghiên cứu 42
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu mục tiêu 1 42
2.1.2. Đối tượng nghiên cứu mục tiêu 2 42
2.1.3. Tiêu chuẩn lựa chọn hoặc loại trừ đối tượng nghiên cứu 42
2.1.3.1. Tiêu chuẩn lựa chọn 42
2.1.3.2. Tiêu chuẩn loại trừ 43
2.2. Thời gian, địa điểm nghiên cứu 43
2.3. Phương pháp nghiên cứu 44
2.4. Phương pháp nghiên cứu mục tiêu 1 45
2.4.1. Thiết kế nghiên cứu 45
2.4.2. Biến số nghiên cứu 45
2.4.3. Phương pháp thu thập số liệu 46
2.4.3.1. Lựa chọn bệnh nhân có chẩn đoán lâm sàng HCVNC nghi do vi rút 46iv
2.4.3.2. Lấy mẫu xét nghiệm 46
2.4.3.3. Tiêu chuẩn xác định ca bệnh do vi rút 46
2.4.3.4. Vật liệu, trang thiết bị, hóa chất sử dụng cho nghiên cứu 47
2.4.3.5. Kỹ thuật xét nghiệm 48
2.5. Phương pháp nghiên cứu mục tiêu 2 51
2.5.1. Thiết kế nghiên cứu 51
2.5.2. Các biến số nghiên cứu 53
2.5.3. Phương pháp thu thập số liệu 53
2.5.3.1. Vật liệu, trang thiết bị, hóa chất sử dụng cho nghiên cứu 53
2.5.3.2. Kỹ thuật ELISA-NS1 VNNB 54
2.5.3.3. Kỹ thuật nuôi cấy phân lập vi rút VNNB 55
2.5.3.4. Kỹ thuật nuôi cấy phân lập vi rút đường ruột 58
2.6. Các biện pháp hạn chế sai số 59
2.7. Phương pháp xử lý số liệu 60
2.8. Đạo đức trong nghiên cứu 60
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Xác định một số căn nguyên vi rút Arbo, vi rút đường ruột, vi rút Herpes
gây hội chứng viêm não cấp tại Bắc Giang, 2004-2017
61
3.1.1. Chẩn đoán xác định căn nguyên vi rút gây HCVNC 61
3.1.2. Một số đặc điểm HCVNC do vi rút 65
3.1.2.1. Một số đặc điểm HCVNC do vi rút đường ruột 65
3.1.2.2. Một số đặc điểm HCVNC do vi rút viêm não Nhật Bản 70
3.1.2.3. Một số đặc điểm HCVNC do vi rút Banna 77
3.1.2.4. Một số đặc điểm HCVNC do vi rút Nam Định 82
3.1.2.5. Một số đặc điểm HCVNC do vi rút xác định 86v
3.2. Một số đặc điểm phân tử vi rút VNNB, VRĐR gây HCVNC tại Bắc
Giang, 2004-2017
88
3.2.1. Một số đặc điểm phân tử của vi rút VNNB 88
3.2.2. Một số đặc điểm sinh học phân tử của vi rút đường ruột 95
CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN
4.1. Xác định một số căn nguyên vi rút Arbo, vi rút đường ruột, vi rút Herpes
gây hội chứng viêm não cấp tại Bắc Giang, 2004-2017
99
4.1.1. Chẩn đoán xác định căn nguyên vi rút gây HCVNC 99
4.1.1.1. Một số đặc điểm HCVNC 99
4.1.1.2. Chẩn đoán xác định căn nguyên vi rút gây HCVNC 101
4.1.2. Một số đặc điểm HCVNC do vi rút 103
4.1.2.1. Một số đặc điểm HCVNC do vi rút đường ruột 103
4.1.2.2. Một số đặc điểm HCVNC do vi rút viêm não Nhật Bản 107
4.1.2.3. Một số đặc điểm HCVNC do vi rút Banna 114
4.1.2.4. Một số đặc điểm HCVNC do vi rút Nam Định 117
4.1.2.5. Một số đặc điểm HCVNC do vi rút xác định 119
4.2. Một số đặc điểm phân tử vi rút VNNB, VRĐR gây HCVNC tại Bắc
Giang, 2004-2017
122
4.2.1. Một số đặc điểm sinh học phân tử của vi rút VNNB 122
4.2.2. Đặc điểm sinh học phân tử của vi rút đường ruột 129
4.3. Ưu điểm và hạn chế của nghiên cứu 132
KẾT LUẬN 134
KIẾN NGHỊ 136
CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

DANH M C HÌNH
Hình 1.1. Vi rút viêm não Nhật bản. Cấu trúc vi rút viêm não Nhật
Bản (a) tổ chức bộ gen (b) cấu trúc bao ngoài (c)
9
Hình 1.2. Chu trình lây truyền vi rút VNNB trong tự nhiên 11
Hình 1.3. Phân bố địa lý viêm não vi rút thuộc họ Flaviviridae 11
Hình 1.4. Phân bố địa lý vùng có nguy cơ viêm não Nhật Bản 11
Hình 1.5. Phân bố địa lý và sự lan truyền của các kiểu gen vi rút viêm
não Nhật Bản
13
Hình 1.6. Cấu trúc vi rút Banna 16
Hình 1.7. Phân bố khu vực phát hiện được vi rút Banna 18
Hình 1.8. Phân tích sự tiến hóa BAV trên thế giới 1980-2012 20
Hình 1.9. Đặc điểm hình thái, cấu trúc phân tử của vi rút Nam Định 21
Hình 1.10 Cây phát sinh loài của một số vi rút họ Misoniviridae 23
Hình 1.11. Cấu trúc vi rút đường ruột 24
Hình 1.12. Cây phát sinh loài của vi rút đường ruột gây viêm não tại
Hàng Châu, Trung Quốc dựa trên trình tự gen VP1, 5’UTR
27
Hình 1.13. Cấu trúc vi rút Herpes 29
Hình 1.14. Cấu trúc phân tử vi rút Herpes 31
Hình 1.15. Phân tích di truyền dựa trên trình tự toàn bộ genome của 50
chủng HSV-1
32
Hình 1.16. Hệ thống PCR ELISA phát hiện ADN của hãng Roche 34
Hình 2.1. Thiết kế nghiên cứu 44
Hình 2.2. Thiết kế nghiên cứu mục tiêu 1 45
Hình 2.3. Sơ đồ kỹ thuật MAC-ELISA chẩn đoán VNNB 48
Hình 2.4. Thiết kế nghiên cứu mục tiêu 2 52
Hình 2.5. Quy trình xây dựng cây phát sinh loài các chủng vi rút 57
Hình 3.1. Phân bố ca mắc HCVNC Bắc Giang, 2004-2017 61
Hình 3. 2. Kết quả đại diện Realtime RT-PCR chẩn đoán EV từ 63viii
bệnh nhân HCVNC, 2004-2017
Hình 3. 3. Kết quả đại diện Realtime PCR chẩn đoán HSV từ
bệnh nhân HCVNC, 2004-2017
64
Hình 3. 4. Phân bố ca bệnh HCVNC do vi rút đường ruột theo năm,
2004-2017
66
Hình 3. 5. Phân bố ca bệnh HCVNC do vi rút đường ruột theo tháng,
2004-2017
66
Hình 3.6. Phân bố ca bệnh HCVNC do vi rút đường ruột theo huyện,
2004-2017
68
Hình 3.7. Phân bố ca bệnh HCVNC do vi rút đường ruột trên 100.000
dân theo khu vực, 2004-2017
69
Hình 3.8. Phân bố ca mắc viêm não Nhật Bản theo năm, 2004-2017 70
Hình 3.9. Phân bố ca bệnh viêm não Nhật Bản theo tháng, 2004-2017 71
Hình 3.10. Phân bố viêm não Nhật Bản trên 100.000 theo nhóm tuổi,
2004-2017
73
Hình 3.11. Phân bố mắc viêm não Nhật Bản trên 100.000 theo nhóm
tuổi và giai đoạn, 2004-2017
73
Hình 3.12. Phân bố ca bệnh viêm não Nhật Bản theo giới, 2004-2017 75
Hình 3.13. Phân bố ca bệnh viêm não Nhật Bản theo huyện, 2004-2017 75
Hình 3.14. Phân bố ca bệnh viêm não Nhật Bản trên 100.000 theo khu
vực, 2004-2017
76
Hình 3.15. Phân bố HCVNC do vi rút Banna theo giai đoạn, 2004-2017 77
Hình 3.16. Phân bố HCVNC do vi rút Banna theo năm, 2004-2017 78
Hình 3.17. Phân bố HCVNC do vi rút Banna theo tháng, 2004-2017 78
Hình 3.18. Phân bố HCVNC do vi rút Banna theo nhóm tuổi, 2004-
2017
80
Hình 3.19. Phân bố HCVNC do vi rút Banna theo nhóm tuổi theo các
giai đoạn, 2004-2017
80
Hình 3.20. Phân bố HCVNC do vi rút Banna theo giới, 2004-2017 81ix
Hình 3.21. Phân bố HCVNC do vi rút Banna theo huyện, 2004-2017 81
Hình 3.22 Phân bố HCVNC do vi rút Banna theo khu vực, 2004-2017 82
Hình 3.23. Phân bố HCVNC do vi rút Nam Định theo năm, 2004-2017 83
Hình 3.24. Phân bố ca mắc HCVNC do vi rút Nam Định theo tháng,
2004-2017
83
Hình 3.25. Phân bố ca mắc HCVNC do vi rút Nam Định theo nhóm
tuổi, 2004-2017
84
Hình 3.26. Phân bố ca mắc HCVNC do vi rút Nam Định theo giới,
2004-2017
84
Hình 3.27. Phân bố ca mắc HCVNC do vi rút Nam Định theo huyện,
2004-2017
85
Hình 3.28. Phân bố ca mắc HCVNC do vi rút Nam Định theo khu vực,
2004-2017
85
Hình 3.29. Tuổi trung bình mắc viêm não vi rút ở Bắc Giang, 2004-
2017
87
Hình 3.30. Cây phát sinh loài được xây dựng từ trình tự vùng gen E của
vi rút VNNB GI và GIII tại Bắc Giang, 2004-2017
91
Hình 3.31. Cây phát sinh loài được xây dựng từ trình tự vùng gen E của
vi rút VNNB GI tại Bắc Giang, 2004-2017
92
Hình 3.32. Cây phát sinh loài vùng gen VP1 của vi rút đường ruột tại
Bắc Giang, 2004-2017
97
Hình 4.1. Phân bố tỷ lệ mắc HCVNC trên 100.000 dân, 1995-2017 100
Hình 4.2 Phân bố theo mùa viêm não vi rút tại Trung Quốc 106
Hình 4.3 Phân bố theo mùa viêm não vi rút tại Bắc Giang 106
Hình 4.4. Tỷ lệ mắc VNNB/HCVNC trên 100.000 dân, Bắc Giang,
1995-2017
107
Hình 4.5. Tuổi trung bình mắc VNNB, Bắc giang, 1995-2017 113
Hình 4.6. So sánh sự phân bố theo tháng HCVNC do vi rút do một số
căn nguyên xác định tại Bắc Giang và Miền Nam
121x
Hình 4.7. Sự lan truyền và phân bố của vi rút VNNB genotype Ib
ở châu Á
127
DANH M C BẢNG
Bảng 2.1 Trình tự mồi sử dụng cho phản ứng RT-PCR và giải trình tự
gen E vi rút VNNB
56
Bảng 3.1. Xác định tác nhân vi rút Arbo gây hội chứng viêm não cấp
bằng kỹ thuật ELISA tại Bắc Giang, 2004-2017
62
Bảng 3.2. Xác định tác nhân vi rút Arbo gây hội chứng viêm não cấp
bằng kỹ thuật sinh học phân tử tại Bắc Giang, 2004-2017
63
Bảng 3.3. Tỷ lệ dương tính với ít nhất một tác nhân và sự phân bố đồng
nhiễm các trường hợp HCVNC do vi rút tại Bắc Giang, 2004-
2017
64
Bảng 3.4. Phân bố ca mắc HCVNC do vi rút đường ruột theo giai đoạn,
2004-2017
65
Bảng 3.5. Phân bố ca mắc HCVNC do vi rút đường ruột theo nhóm tuổi,
2004-2017
67
Bảng 3.6. Phân bố ca mắc HCVNC do vi rút đường ruột theo giới, 2004-
2017
68
Bảng 3.7. Phân bố ca bệnh viêm não Nhật Bản theo giai đoạn, 2004-
2017
70
Bảng 3.8. Phân bố ca VNNB theo tuổi trung bình mắc VNNB, 2004-
2017
71
Bảng 3.9. Phân bố ca bệnh viêm não Nhật Bản theo nhóm tuổi, 2004-
2017
72
Bảng 3.10. Tiền sử tiêm phòng viêm não Nhật Bản, 2004-2017 74
Bảng 3.11. Phân bố ca bệnh viêm não Nhật Bản theo khu vực, 2004-2017 76
Bảng 3.12. Phân bố ca bệnh viêm não Banna theo giai đoạn, 2004-2017 77
Bảng 3.13. Phân bố ca bệnh viêm não Banna theo nhóm tuổi, 2004-2017 79xi
Bảng 3.14. Phân bố ca bệnh viêm não Nam Định theo giai đoạn, 2004-
2017
82
Bảng 3.15. Một số đặc điểm HCVNC do vi rút xác định, 2004-2017 86
Bảng 3.16. Kết quả phân lập/phát hiện kháng nguyên của một số vi rút
gây HCVNC ở Bắc Giang, 2004-2017
88
Bảng 3.17. Thông tin về dịch não tủy của bệnh nhân được lựa chọn để
phát hiện kháng nguyên VNNB NS1 và phân lập vi rút, 2004-
2017
89
Bảng 3.18. Độ khác biệt ở mức nucleotide giữa các vi rút VNNB GI và
GIII ở Bắc Giang với các chủng vi rút VNNB khác ở Việt
Nam và trong khu vực
93
Bảng 3.19. Đặc điểm các acid amin thay thế của vi rút VNNB phát hiện ở
Bắc Giang so với chủng genotype I chung (chủng Consensus*)
94
Bảng 3.20. Phân bố theo năm của các typ huyết thanh VRĐR gây
HCVNC, 2004-2017*
95
Bảng 3.21. Độ tương đồng ở mức độ nucleotide giữa các VRĐR ở Bắc
Giang và với các chủng khác trong cùng một typ huyết thanh
96
Bảng 4.1. Căn nguyên vi rút chính gây HCVNC tại Bắc Giang với khu
vực địa lý khác trên thế giới
120
Bảng 4.2 Sự xuất hiện mới các genotype vi rút VNNB ở một số nước
châu Á, Thái Bình Dương và miền bắc Úc trong thập kỷ gầ